光応答駆動を示す高分子単分子膜の精密評価と材料化

具有光响应驱动能力的聚合物单层的精确评估和实现

基本信息

批准号：
10126218
负责人：
関隆広
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

当研究室では、アゾベンゼンを測鎖に持つポリビニルアルコール誘導体の水面単分子膜における大きなフォトメカニカル(光誘起伸縮)効果を見いだし、この現象の正確な理解を得るための様々な角度からの検討を進めている。昨年度において、この単分子膜をマイカ表面に調製した際、高湿度化で大きな光誘起形態変化を示すことを原子間力顕微鏡観測にて確認したので、本年度はその精密な評価へと研究を展開させた。具体的には、膜の光応答における湿度依存性、応答可逆性、2次元膜密度依存性に着目し検討を進めた。湿度条件として、約50%以上の相対湿度にて、光誘起形態変化が観測されることを突き止めた。また、2次元膜の密度に関しては、密度の小さな膜では2次元的な伸縮挙動のみを、高密度な膜では、さらに3次元的な突起生成にまで効果が及ぶことを明らかにした。さらに、アゾベンゼンの光反応の進行と膜形態の変化との相関を得ることに成功し、2次元及び3次元的な形態変化の動的特性を明らかにした。さらに、新たな試みとして、高分子鎖1本のレベルにまで膜を孤立化させた際の光応答挙動に興味を持ち、孤立化手法の探索と実際の光応答性について検討を進めた。孤立化手法として、エステル系の長鎖誘導体との混合膜をあらかじめ調製しておき、その後その膜を抜き去るいわゆるスケルトン化手法が有効であることを突き止めた。材料化に関連して、ゲル表面にアゾベンゼン単分子膜を導入し、含水ゲル材料の変形を誘起できるかどうかの可能性について検証する実験も進めた。現在のところ、ゲルの変形を誘起させうる結果は得られていない。

我们的实验室发现了具有偶氮苯在水表面单层中的测量链的聚乙烯醇衍生物的大型光学机械（光诱导的拉伸）作用，并且正在进行各种考虑以获得对这一现象的准确理解。去年，当这种单层在云母表面上制备时，我们通过原子力显微镜证实，湿度很高，观察到大量的光诱导的形态变化，因此今年我们对精确的评估进行了研究。具体而言，这项研究是通过关注湿度的依赖性，反应的可逆性以及二维膜密度对膜光响应的依赖。发现在大约50％或更多的相对湿度条件下观察到了光诱导的形态变化。此外，关于二维膜的密度，据揭示，只有二维拉伸行为对小密度膜有效，而高密度膜对三维投影产生有效。此外，我们已经成功地获得了偶氮苯的光反应的进展与膜形态变化之间的相关性，从而揭示了形态变化的动态特性，以二维和三维形式。此外，作为一种新的尝试，当将膜分离到单个聚合物链的水平时，我们对光响应行为感兴趣，并且我们研究了实际的光响应方法。已经发现，作为一种孤立的方法，一种所谓的骨骼化方法，其中带有基于酯的长链衍生物的混合膜预先准备好，然后去除膜。关于物质化，还进行了实验，以验证将偶氮苯单层引入凝胶表面以诱导液压凝胶材料的变形的可能性。目前，尚未获得可能诱导凝胶变形的结果。